[发明专利]一种生产农用硫酸钾的方法

说明书

本发明涉及一种肥料的生产方法，具体地说它涉及一种氯化钾和硫酸铵转化生产农用硫酸钾的方法。

国内外硫酸钾的制取主要靠转化法，包括干法和湿法。国内八十年代就有用氯化钾和硫酸铵转化法生产硫酸钾铵和氯化钾铵的报道，其流程特征为：氯化钾与硫酸铵直接混合并用水作介质进行反应，反应温度条件为60-80℃，过滤得热母液，母液冷却后，冷母液返回反应器，反应后的固体物料经水洗涤后离心分离才得硫酸钾铵成品。但是此法即使在最佳条件下，氧化钾转化率也仅有60％左右，且产品产量质量不稳定，工厂化生产无法实施。

本发明的目的在于针对以上缺陷提出一种农用硫酸钾的生产工艺，该工艺能提高原料中氧化钾的转化率和硫酸钾成品的产量及质量稳定性。

以下详细叙述发明的主要内容：

(1)分别制取氯化钾和硫酸铵的高温饱和溶液：

按氯化钾∶水＝1∶1.4-2(重量比)配料，加热使溶液温度达80℃--沸腾温度并使溶质完全溶解；

按硫酸铵∶水＝1∶0.7-1.2(重量比)配料，加热使溶液温度达80℃--沸腾温度并使溶质完全溶解；

(2)将氯化钾饱和热溶液与硫酸铵饱和热溶液混匀，搅拌下强制冷却，使混合物冷却至室温，硫酸钾固体析出；

(3)固液经过滤、离心分离；烘干固体结晶物即得本发明的主产品农用硫酸钾；

(4)滤液蒸发，得副产品氯化钾铵二元复合肥。

本发明最佳实施条件为：

(1)制取氯化钾饱和溶液的温度以100℃--沸腾温度最佳；

(2)制取硫酸铵饱和溶液的温度以100℃--沸腾温度最佳

(3)在保温状态下按氯化钾∶硫酸铵＝2∶1摩尔比将两饱和溶液混匀；

(4)固体物料与水的比例为：1∶1.1-1.6。

本发明所述的硫酸铵高温饱和溶液可选用硫酸铵溶解制取；也可通过本领域内技术人员所熟知的其它方法制取(如NH₃+H₂SO₄等法)，以降低生产成本。

图1为本发明的工艺流程图；

以下结合流程图叙述本发明的实施例：

首先分别按硫酸铵∶水(重量比)＝1∶1，氯化钾∶水(重量比)＝1∶1.5称取硫酸铵和水、氯化钾和水，再分别将固体物料和水在搅拌中提高温度至溶液沸腾；其中溶质完全溶解后，再按氯化钾∶硫酸铵＝1∶0.886的比例混匀；在不断搅拌下，强制冷却混合物料至室温。将所得混合物料在工业离心机(甩干机)上离心至无明水滴下时，取下固体物料，燥干至含水量≤3.0％(一等品)或≤1％(优等品)得本发明主产品硫酸钾。离心液送到蒸发器中蒸发、结晶，分离得副产品氯化钾铵。

本发明利用氯化钾和硫酸铵溶解转化生产农用硫酸钾，从根本上克服复分解法转化率低、产品质量不稳定、反应时间长等弊端。与其它同类方法比较，有如下优点：

1、提高了氯化钾与硫酸铵转化生产农业硫酸钾的转化率，氧化钾的转化率由60％左右提高到70％以上，在最佳条件下达到77.4％；

2、硫酸钾成品质量稳定，一次性加工后，农用硫酸钾产品的质量超过中华人民共和国化工部推荐专业标准(ZB/TG21006-89)属一等品(不需水洗)，接近或到达优等品水平；即：K₂O≥48％＜Cl≤1.5％，N≤2％。

3、工艺极其简单，易于操作，减少了技术控制步骤(如反应温度、时间)，适应于一般知识水平人员的操作。

4、设备投资少。

5、封闭式生产，无环境污染。

6、由于本发明氧化钾转化率提高，结果还适当降低了副产品中氧化钾的比例，提高了副产品的含氮量，使二元复合的副产品氮钾比例更趋合理，经济效益好。